JPH02119117A - Positioning method and equipment for first and second objects - Google Patents

Positioning method and equipment for first and second objects

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JPH02119117A
JPH02119117A JP1246553A JP24655389A JPH02119117A JP H02119117 A JPH02119117 A JP H02119117A JP 1246553 A JP1246553 A JP 1246553A JP 24655389 A JP24655389 A JP 24655389A JP H02119117 A JPH02119117 A JP H02119117A
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable highly accurate positioning of objects by a simple structure even in the case where the wavelength of exposure light and that of alignment light are different by interposing a projection lens between objects arrange so as to face each other, forming a first and a second marks on each of the objects, and arranging two diffraction points spaced at a specified interval on each of the marks. CONSTITUTION:Two mask marks 41-1, 41-2 composed of diffraction grating are formed as a mask 11 on a first object, and the marks 41-1, 41-2 are spaced at a specified interval 2r. A second mark as a wafer mark 42 composed of a diffraction grating is formed on a wafer 12 as a second object. From a point (a) of the mask 11, exposure light is focused on a wafer 12 via a projection lens 13; alignment light from a laser 43 is divided into two beams by mirrors 44-1, 44-2 as transferring means, transferred by the mark 41-1, 42-2, subjected to transmission diffraction by each of the mask marks, and two diffraction lights are realized, thereby enabling highly accurate positioning of objects.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、第1及び第2の物体を位置合せする方法及
び装置に関し、例えば、半導体製造の投影露光工程時に
、マスクとウェハとを位置合せする方法及び装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and apparatus for aligning first and second objects, such as aligning a mask and a wafer during a projection exposure process in semiconductor manufacturing. The present invention relates to a method and apparatus for combining.

[従来の技術] 半導体製造の投影露光工程では、第6図に示されるよう
に、露光用光源1から発射された露光光がマスク2に予
め形成された回路パターンに照射され、この回路パター
ンの像が投影レンズ3により縮小されてウェハ4に投影
されて転写される。
[Prior Art] In the projection exposure process of semiconductor manufacturing, as shown in FIG. The image is reduced by the projection lens 3, projected onto the wafer 4, and transferred.

回路パターンの像がウェハに正確に転写されるためには
、露光光の照射前に、マスクとウニ/九とが位置合せさ
れる必要がある。この位置合せの方法として、TTL方
式(Through The Lens)があり、この
方式の一つに、文献(G、Dubroeucq、198
0゜ME、 W、RTrutna、Jr、1984.9
PIE)に開示されているように、2つの回折格子を用
いる方法がある。
In order to accurately transfer the image of the circuit pattern onto the wafer, the mask and the mask need to be aligned before irradiation with exposure light. As a method for this alignment, there is a TTL method (Through The Lens), and one of these methods is described in the literature (G., Dubroeucq, 198
0゜ME, W. RTrutna, Jr., 1984.9
There is a method using two diffraction gratings, as disclosed in PIE).

この方法では、第7図に示されるように、マスク2とウ
ェハ4とに、各々、回折格子5.6が形成されている。
In this method, as shown in FIG. 7, a diffraction grating 5.6 is formed on the mask 2 and the wafer 4, respectively.

レーザ7から発射されたアライメント光が、ウェハの回
折格子6→投影レンズ3→マスクの回折格子5の経路で
回折されて、回折光が検出器8により検出される。この
回折光の強度に応じて、マスクとウェハとの相対位置が
調整されて、両者が位置合せされている。
The alignment light emitted from the laser 7 is diffracted along the path of the diffraction grating 6 of the wafer → the projection lens 3 → the diffraction grating 5 of the mask, and the diffracted light is detected by the detector 8 . Depending on the intensity of this diffracted light, the relative positions of the mask and wafer are adjusted so that they are aligned.

このアライメント光には、ウェハ上のレジストが感光さ
れることがないように、500 nm以上の波長の光が
用いられている。現在最も一般的には、波長633 n
sのII e −N eレーザ光が用いられている。
This alignment light uses light with a wavelength of 500 nm or more so that the resist on the wafer is not exposed. Currently, the most common wavelength is 633 n
A II e - N e laser beam of s is used.

ところで、現在、半導体の集積度が向上されるために、
回路パターンの線幅が細くされる傾向にある。即ち、解
像度R(−λ/NA、  λ:露光光の波長)が小さく
される傾向にある。そのため、露光光の波長λが短くさ
れてきている。現在、露光光には、g−11ne(43
8rv)の光が用いられているが、将来、露光光の波、
長が一層短くされ、+−11ne(385nm)  又
は、KrFエキシマレーザ(248tv)が用いられる
ことが予定されている。
By the way, as the degree of integration of semiconductors is currently increasing,
There is a tendency for the line width of circuit patterns to become thinner. That is, the resolution R (-λ/NA, λ: wavelength of exposure light) tends to be reduced. Therefore, the wavelength λ of exposure light is becoming shorter. Currently, exposure light uses g-11ne (43
8rv) light is used, but in the future, exposure light waves,
It is planned that the length will be further shortened and a +-11ne (385 nm) or KrF excimer laser (248 tv) will be used.

従って、現在でも、露光光の波長と、アライメント光の
波長とが異なっているが、将来、i−1−11ne(3
65n又はKrFエキシマレーザ(248nm)が露光
光として用いられる場合には、両者の波長の差が一層大
きくなることが予想される。このような場合、以下に説
明するように、アライメント光に対して投影レンズに著
しい色収差が存在することに起因して、マスクとウェハ
との位置合せが困難になってきている。
Therefore, even now, the wavelength of exposure light and the wavelength of alignment light are different, but in the future, i-1-11ne (3
When a 65n or KrF excimer laser (248 nm) is used as exposure light, it is expected that the difference in wavelength between the two will become even larger. In such cases, as will be explained below, it has become difficult to align the mask and the wafer due to the presence of significant chromatic aberration in the projection lens with respect to the alignment light.

[発明が解決しようとする課題] マスクとウェハとの間の間隔は、マスクから射出された
露光光が投影レンズで収束されてウェハ上でフォーカス
されるように設定されている。即ち、投影レンズの収差
が露光光にのみ最小になるように設定されており、露光
光の波長以外の光(例えば、アライメント光)に対して
は、投影レンズに色収差が存在する。
[Problems to be Solved by the Invention] The distance between the mask and the wafer is set such that exposure light emitted from the mask is converged by a projection lens and focused on the wafer. That is, the aberration of the projection lens is set to be minimum only for the exposure light, and the projection lens has chromatic aberration for light other than the wavelength of the exposure light (for example, alignment light).

その結果、露光光がg−11ne(436rv)であり
、アライメント光が波長633 nsのレーザ光の場合
には、第7図に示されるように、ウェハの回折格子6で
回折されたアライメント光は、マスク2から距離d(−
数十一−)だけ離れた位置にフォーカスする。
As a result, when the exposure light is g-11ne (436rv) and the alignment light is a laser beam with a wavelength of 633 ns, the alignment light diffracted by the diffraction grating 6 of the wafer is as shown in FIG. , distance d(-
Focus on a position several tens of times away.

従来、アライメント光がマスクマーク5にフォーカスし
ないと、検出される回折光の感度が劣化され、位置合せ
が正確に実行されないと信じられている。そのため、従
来、第7図に示されるように、アライメント光の光路長
さを補正する折返しミラー9が設けられている。これに
より、アライメント光がマスクマーク5上にフォーカス
されている。
Conventionally, it has been believed that if the alignment light does not focus on the mask mark 5, the sensitivity of the detected diffracted light will deteriorate and alignment will not be performed accurately. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 7, a folding mirror 9 is provided to correct the optical path length of the alignment light. Thereby, the alignment light is focused on the mask mark 5.

しかしながら、露光光がI−I 1ne(:(85nm
)又はKrPエキシマレーザ(248nm)であり、ア
ライメント光が波長633 rvのレーザ光である場合
のように、露光光とアライメント光との波長が著しく相
違する場合には、アライメント光に対して投影レンズに
著しい色収差が存在し、第7図に2点鎖線で示されるよ
うに、アライメント光は、マスク2から距HD (−数
千■)だけ離れた位置にフォーカスする。この場合、折
返しミラーによりアライメント光の光路を補正しようと
しても、折返しミラーの構造が大型化複雑化され、アラ
イメント光の光路の補正は、略不可能であった。
However, the exposure light is I-I 1ne(:(85nm
) or KrP excimer laser (248 nm), and when the wavelengths of the exposure light and alignment light are significantly different, such as when the alignment light is a laser light with a wavelength of 633 rv, a projection lens is used for the alignment light. There is significant chromatic aberration, and the alignment light is focused at a distance HD (-several thousand square meters) away from the mask 2, as shown by the two-dot chain line in FIG. In this case, even if an attempt is made to correct the optical path of the alignment light using a folding mirror, the structure of the folding mirror becomes large and complicated, making it almost impossible to correct the optical path of the alignment light.

従って、露光光とアライメント光との波長が著しく相違
する場合には、アライメント光に対して投影レンズに著
しい色収差が存在するため、アライメント光をマスクマ
ーク5にフォーカスさせることができず、マスクとウエ
ノ1とを位置合せすることができなかった。
Therefore, if the wavelengths of the exposure light and the alignment light are significantly different, the alignment light cannot be focused on the mask mark 5 because there is significant chromatic aberration in the projection lens with respect to the alignment light, and the mask and wafer cannot be focused. 1 could not be aligned.

この発明の目的は、露光光とアライメント光との波長が
著しく相違する場合であっても、簡易な構造によ・す、
マスク(第1の物体)とウエノX(第2の物体)とを高
精度に位置合せする方法及び装置を提供することにある
An object of the present invention is to provide a simple structure even when the wavelengths of exposure light and alignment light are significantly different.
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for aligning a mask (first object) and Ueno X (second object) with high precision.

[課題を達成するための手段] この発明の位置合せ方法は、 第1及び第2の物体が互いに対向して配置され、これら
の第1及び第2の物体の間に、投影レンズが介装され、 第1及び第2の物体に各々第1及び第2のマークが形成
され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置された
2つの回折点を有している、第1及び第2の物体の位置
合せ方法であって、光源から発射されたアライメント光
を第1のマークの2つの回折点に照射して回折させ、そ
の結果、第1のマークの2つの回折点から、各々、2つ
の所定次数の回折光を現出させる工程と、これらの2つ
の所定次数の回折光を、各々、投影レンズを介して第2
のマークの2つの回折点に移行して回折させ、その結果
、第2のマークの2つの回折点から、各々、2つの所定
次数の再回折光を現出させる工程と、 これらの2つの所定次数の再回折光を互いに干渉させて
干渉光とする工程と、 この干渉光を検出し、その結果、第1及び第2の物体の
位置ずれ情報を有する検出信号を発する工程と、 この検出信号に基づいて第1及び第2の物体の相対位置
を調整して、第1及び第2の物体を位置合せする工程と
、を具備している。
[Means for Achieving the Object] In the alignment method of the present invention, first and second objects are arranged facing each other, and a projection lens is interposed between these first and second objects. first and second marks are formed on the first and second objects, respectively, each mark having two diffraction points spaced apart from each other by a predetermined distance; A method for aligning an object, in which alignment light emitted from a light source is irradiated to two diffraction points of a first mark and diffracted, and as a result, each of the two diffraction points of the first mark, A step of causing two predetermined orders of diffracted light to appear, and a step of exposing these two predetermined orders of diffracted light to a second one through a projection lens.
a step of transferring and diffracting light to two diffraction points of the second mark, and as a result, causing re-diffracted light of two predetermined orders to appear, respectively, from the two diffraction points of the second mark; A step of causing the re-diffracted lights of different orders to interfere with each other to form interference light; a step of detecting this interference light and, as a result, a step of emitting a detection signal having positional deviation information of the first and second objects; and this detection signal. adjusting the relative positions of the first and second objects based on the first and second objects to align the first and second objects.

[作用] この発明では、第1のマークの互いに離れた2つの回折
点から2つの回折光が現出され、これらの2つの回折光
が第2のマークの互いに離れた2つの回折点に入射され
、これらの2つの回折点から2つの再回折光が現出され
、これらの2つの再回折光が干渉光にされて検出されて
位置合せされている。
[Operation] In the present invention, two diffracted lights emerge from two diffraction points separated from each other on the first mark, and these two diffracted lights are incident on two diffraction points separated from each other on the second mark. Then, two re-diffracted lights emerge from these two diffraction points, and these two re-diffracted lights are made into interference light, which is detected and aligned.

即ち、この発明では、第1のマークの2つの回折光が第
2のマークの2つの回折点に入射されており、さらに、
検出のために、第2のマークの2つの再回折光が干渉光
にされている。このような構成のため、従来と異なり、
第1のマークの2つの回折光が第2のマーク上にフォー
カスされる必要がない。そのため、アライメント光に対
して投影レンズに色収差が存在していても良い。即ち、
アライメント光と露光光との波長が異なっていても良い
。従って、露光光とアライメント光との波長が著しく相
違する場合であっても、第1の物体と第2の物体とを高
精度に位置合せすることができる。
That is, in this invention, two diffracted lights of the first mark are incident on two diffraction points of the second mark, and further,
For detection, the two re-diffracted beams of the second mark are made into interference beams. Because of this configuration, unlike conventional
There is no need for the two diffracted lights of the first mark to be focused onto the second mark. Therefore, chromatic aberration may exist in the projection lens with respect to the alignment light. That is,
The alignment light and the exposure light may have different wavelengths. Therefore, even if the wavelengths of the exposure light and the alignment light are significantly different, the first object and the second object can be aligned with high precision.

〔実施例] 第1図及び第2図を参照して、この発明の第1の実施例
に係る位置合わせ装置を説明する。
[Example] Referring to FIGS. 1 and 2, a positioning apparatus according to a first example of the present invention will be described.

回折格子からなる2つのマスクマーク(第1のマーク)
41−1.41−2がマスク(レチクル、第1の物体)
11に形成されている。この2つのマスクマーク41−
1.41−2は、所定間隔(2r)離間されている。
Two mask marks (first mark) consisting of diffraction gratings
41-1.41-2 is the mask (reticle, first object)
11. These two mask marks 41-
1.41-2 are spaced apart by a predetermined interval (2r).

一方、回折格子からなる1つのウェハマーク(第2のマ
ーク)42がウェハ(第2の物体)に形成されている。
On the other hand, one wafer mark (second mark) 42 made of a diffraction grating is formed on the wafer (second object).

このウェハマークは、1つの回折格子から形成される必
要はなく、互いに離間されて配置され、光を回折するこ
とができる2つの回折点を有していれば良い。尚、マス
ク及びウェハマークは、1次元、2次元、市松模様回折
格子のいずれであっても良い。
This wafer mark does not need to be formed from one diffraction grating, but only needs to have two diffraction points that are spaced apart from each other and can diffract light. Note that the mask and wafer mark may be one-dimensional, two-dimensional, or checkered diffraction grating.

第1の実施例では、露光光(第1の仮想光)が1−11
ne(365ns)又はKrPエキシマレーザ(248
ns)であり、アライメント光が波長633n麿のレー
ザ光であるとする。第2図に示されるように、マスク1
1とウェハ12との間の間隔は、露光光(第1の仮想光
)に対して投影レンズ13に収差が存在しないように設
定されている。即ち、露光光(第1の仮想光)は、第2
図に破線で示されるように、マスク11のa点から射出
して投影レンズ13を介してウェハ12上にフォーカス
される。しかし、露光光の波長以外の光(アライメント
光)に対しては、色収差が存在する。
In the first embodiment, the exposure light (first virtual light) is 1-11
ne (365 ns) or KrP excimer laser (248 ns)
ns), and the alignment light is a laser beam with a wavelength of 633nm. As shown in FIG.
1 and the wafer 12 is set so that there is no aberration in the projection lens 13 with respect to the exposure light (first virtual light). That is, the exposure light (first virtual light) is
As shown by the broken line in the figure, the light is emitted from point a of the mask 11 and focused onto the wafer 12 via the projection lens 13 . However, chromatic aberration exists with respect to light (alignment light) having a wavelength other than the exposure light.

ここで、第2図に2二点鎖線で示されるように、アライ
メント光と同じ波長である2つの第2の仮想光を想定す
る。この場合、この第2の仮想光は、投影レンズに対し
て色収差を有するため、以下のような光路を有している
Here, as shown by two-dot chain lines in FIG. 2, two second virtual lights having the same wavelength as the alignment light are assumed. In this case, since this second virtual light has chromatic aberration with respect to the projection lens, it has the following optical path.

2つの第2の仮想光に対する色収差を考慮して、マスク
11から距離d1だけ離間した位置に、仮想マスク11
−1が配置されていると仮定し、この仮想マスク11−
1上の点を、第1の仮想点すと仮定し、さらに、ウェノ
112から距離d2だけ離間した点を、第2の仮想点C
と仮定する。そうすると、2つの第2の仮想・光は、第
2図に2点鎖線で示されるように、仮想マスク11−1
の第1の仮想点すから射出して、マスク11を通過し、
投影レンズ13により収束されて、ウェハ12を通過し
、その結果、第2の仮想点Cにフォーカスする光路を有
している。
In consideration of the chromatic aberration with respect to the two second virtual lights, a virtual mask 11 is placed at a position spaced apart from the mask 11 by a distance d1.
-1 is placed, this virtual mask 11-
1 is assumed to be the first virtual point, and furthermore, a point separated by a distance d2 from the weno 112 is assumed to be the second virtual point C.
Assume that Then, the two second virtual lights are transferred to the virtual mask 11-1, as shown by the two-dot chain line in FIG.
ejects from the first virtual point of and passes through the mask 11,
It has an optical path that is converged by the projection lens 13, passes through the wafer 12, and as a result focuses on the second virtual point C.

この第1の実施例では、第2図に示されるように、マス
クマーク41−1.41−2、及びウェハマーク42が
、2つの第2の仮想光の光路上に位置されている。さら
に、第1図に示されるように、2つのマスクマークから
現出された2つの±1次の回折光の光路が、2つの第2
の仮想光の光路に一致されている。これにより、2つの
±1次の回折光が第2の仮想点Cにフォーカスされるか
のように、互いに離間したウェハマークの2つの回折点
に移行されている。
In this first embodiment, as shown in FIG. 2, the mask marks 41-1 and 41-2 and the wafer mark 42 are located on the optical paths of the two second virtual lights. Furthermore, as shown in FIG. 1, the optical paths of the two ±1st order diffracted lights emerging from the two mask marks are
The optical path of the virtual light is matched. As a result, the two ±1st-order diffraction lights are shifted to two diffraction points on the wafer mark spaced apart from each other, as if they were focused on the second virtual point C.

従って、この第1の実施例では、以下のようにして、マ
スクとウェハとが位置合せされる。
Therefore, in this first embodiment, the mask and wafer are aligned as follows.

即ち、レーザ43から発射されたアライメント光がミラ
ー44−1及びプリズム44−2により2つの光ビーム
にされて、マスクマーク41−1゜41−2に移行され
る。その結果、2つの光ビームは、各々、マスクマーク
により透過回折されて、2つのn次(n=0.±1・・
・)の回折光が現出される。
That is, the alignment light emitted from the laser 43 is converted into two light beams by the mirror 44-1 and the prism 44-2, and then transferred to the mask marks 41-1 and 41-2. As a result, the two light beams are each transmitted through and diffracted by the mask mark, resulting in two n-order (n=0.±1...
・) diffracted light appears.

このとき、アライメント光のマスクマークへの入射角は
、n次の回折光のうち2つの±1次の回折光が2つの第
2の仮想光の光路に沿って移行するように、設定されて
いる。この入射角の設定は、ミラー44−1及びプリズ
ム44−2の角度を調整することにより行われる。
At this time, the angle of incidence of the alignment light on the mask mark is set so that two ±1st-order diffracted lights among the n-order diffracted lights migrate along the optical paths of the two second virtual lights. There is. This angle of incidence is set by adjusting the angles of the mirror 44-1 and the prism 44-2.

第2の仮想光の光路に沿って移行した2つの±1次の回
折光が投影レンズ13を介してウェハマーク42に移行
される。2つの±1次の回折光は、各々、ウェハマーク
42の2つの回折点で反射回折されて、2つのn次の再
回折光が現出される。
The two ±1st-order diffracted lights that have migrated along the optical path of the second virtual light are transmitted to the wafer mark 42 via the projection lens 13 . The two ±1st-order diffracted lights are each reflected and diffracted at two diffraction points of the wafer mark 42, and two n-th order re-diffracted lights appear.

このように、この第1の実施例では、従来のように、2
つの±1次の回折光がマーク上にフォーカスされるので
はなく、ウェハマークの2つの回折点に入射されて、2
つの再回折光が現出されている。そのため、これらの2
つの再回折光を検出するためには、2つの再回折光を干
渉させる工程が必要になる。
In this way, in this first embodiment, two
The two ±1st-order diffracted lights are not focused on the mark, but are incident on the two diffraction points on the wafer mark, and are
Two re-diffracted lights appear. Therefore, these two
In order to detect two re-diffracted lights, a step of interfering the two re-diffracted lights is required.

そのため、2つのn次の再回折光のうち2つの±1次の
再回折光が、ミラー45、レンズ46、及びミラー53
−1を介して、プリズム53−2に移行され、このプリ
ズム53−2により干渉させられて干渉光にされる。こ
の干渉光が検出器47に入射される。これらの2つの±
1次の再回折光は、位相変化に基づくマスクとウェハと
の位置情報を有している。そのため、干渉光は、マスク
とウェハとの位置情報を有している。その結果、検出器
により干渉光の強度変化が検出されることによって、マ
スクとウェハとの相対ずれの情報を有する検出信号が発
せられる。
Therefore, two ±1st-order re-diffracted lights out of the two n-th-order re-diffracted lights are transmitted to the mirror 45, the lens 46, and the mirror 53.
-1, the light is transferred to a prism 53-2, and is caused to interfere with the prism 53-2 to become interference light. This interference light is incident on the detector 47. These two ±
The first-order re-diffracted light has positional information between the mask and the wafer based on the phase change. Therefore, the interference light has position information of the mask and the wafer. As a result, the detector detects a change in the intensity of the interference light, thereby emitting a detection signal having information on the relative displacement between the mask and the wafer.

この検出信号が信号処理装置48により信号処理され、
この信号処理装置48からの信号に基いて、位置調整装
置49によりマスク又はウェハの位置が調整される。
This detection signal is processed by the signal processing device 48,
Based on the signal from the signal processing device 48, the position of the mask or wafer is adjusted by the position adjustment device 49.

以上のように、この第1の実施例では、マスクマークの
2つの±1次の回折光が第1の仮想点すから射出して第
2の仮想点Cにフォーカスするかのように移行され、そ
の結果、2つの±1次の回折光が互いに離間したウェハ
マークの2つの回折点に入射されている。さらに、検出
のために、2つの±1次の再回折光が干渉光にされてい
る。このような構成のため、マスクマークの2つの±1
次の回折光がウェハマーク上にフォーカスされる必要が
ない。そのため、アライメント光に対して投影レンズに
色収差が存在していても良い。即ち、アライメント光と
露光光との波長が異なっていても良い。従って、露光光
とアライメント光との波長が著しく相違する場合であっ
ても、マスクとウェハとを高精度に位置合せすることが
できる。
As described above, in this first embodiment, the two ±1st-order diffracted lights of the mask mark are emitted from the first virtual point and are transferred as if they were focused on the second virtual point C. As a result, two ±1st-order diffracted lights are incident on two diffraction points of the wafer mark that are spaced apart from each other. Further, for detection, the two ±1st-order re-diffracted lights are made into interference lights. Due to this configuration, the two ±1 of the mask mark
There is no need for the next diffracted light to be focused onto the wafer mark. Therefore, chromatic aberration may exist in the projection lens with respect to the alignment light. That is, the alignment light and the exposure light may have different wavelengths. Therefore, even when the wavelengths of the exposure light and the alignment light are significantly different, the mask and the wafer can be aligned with high precision.

また、第1の実施例では、マスクに必しも2つのマーク
が形成されている必要がなく、1つのマークであっても
、少なくとも2つの回折点が形成されていれば良い。さ
らに、ウェハでも、2つの回折点が形成されていれば良
く、2つの回折格子のマークがウェハに形成されていて
も良い。
Furthermore, in the first embodiment, it is not necessary that two marks be formed on the mask, and even one mark may have at least two diffraction points formed thereon. Furthermore, it is sufficient that two diffraction points are formed on the wafer, and two diffraction grating marks may be formed on the wafer.

さらに、この発明は、露光光がg−11ne(436n
s)の光である場合のように、露光光とアライメント光
との波長が若干しか相違しない場合にも適用できること
は、勿論である。この場合には、従来と異なり、折返し
ミラーが不要であるため、構造が簡易であるという効果
を奏する。
Furthermore, in this invention, the exposure light is g-11ne (436n
Of course, the present invention can also be applied to cases where the wavelengths of the exposure light and the alignment light differ only slightly, as in the case of light s). In this case, unlike the conventional case, since a folding mirror is not required, the structure is simple.

次に、第3図を参照して、この発明の第2の実施例を説
明する。
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

この実施例では、アライメント光がレンズ61、コンデ
ンサレンズ62を介して、マスクマーク41−1.41
−2に入射される。このとき、アライメント光は、投影
レンズ13の入射瞳の中心に向かうように(破線で示す
)マスクマー、りに入射される。マスクマーク41−1
.41−2の2つの±1次の回折光は、実線で示される
ように、入射瞳を通過してウェハマーク42上に照射さ
れる。
In this embodiment, the alignment light passes through the lens 61 and the condenser lens 62 to the mask mark 41-1.41.
-2. At this time, the alignment light is incident on the mask mark (indicated by a broken line) toward the center of the entrance pupil of the projection lens 13. Mask mark 41-1
.. The two ±1st-order diffracted lights 41-2 pass through the entrance pupil and are irradiated onto the wafer mark 42, as shown by the solid line.

ウェハマーク42は、上述したように、1次元回折格子
(第5A図)、2次元回折格子(第5B図)、又は市松
模様回折格子(第5C図)のいづれの回折格子であって
も良い。これらの選択は、投影露光装置の使用条件によ
って最良な方法が採用されれば良い。例えば、回路パタ
ーンの転写中に、アライメント光を用いてマスクとウェ
ノ1との位置合わせが実行されることがある。このよう
な場合には、2次元回折格子(第5B図)又は市松模様
回折格子(第5C図)のいづれかがウェハマークに用い
られる。これにより、ウェハマークの再回折光は、2次
元的に分布される。この2次元分缶の再回折光のうち所
定次数再回折光が露光光の光路以外に位置されることが
可能である。そのため、この所定次数の再回折光が検出
されるように、ミラー45が配置されると、ミラー45
が露光光を遮ることがない。
As described above, the wafer mark 42 may be a one-dimensional diffraction grating (FIG. 5A), a two-dimensional diffraction grating (FIG. 5B), or a checkered diffraction grating (FIG. 5C). . For these selections, the best method may be adopted depending on the usage conditions of the projection exposure apparatus. For example, during transfer of a circuit pattern, the mask and the wafer 1 may be aligned using alignment light. In such cases, either a two-dimensional diffraction grating (FIG. 5B) or a checkered diffraction grating (FIG. 5C) is used for the wafer mark. Thereby, the re-diffracted light of the wafer mark is distributed two-dimensionally. It is possible for a predetermined order of re-diffracted light of the two-dimensional re-diffracted light to be located outside the optical path of the exposure light. Therefore, if the mirror 45 is arranged so that this re-diffracted light of a predetermined order is detected, the mirror 45
does not block the exposure light.

さらに、ウェハマーク42が露光光により照明されてウ
ェハマークのレジストが剥離されるか、又はウェハマー
クが露光光により照明されずにウェハマークのレジスト
が残像されるかは、使用者の次の選択に因る。即ち、使
用者は、ウェハマーク42に共役な位置であるマスク1
1上のe点にクロムのない窓を形成するか、又はe点に
クロムを付着して露光光を遮断するかにより、ウェハマ
ークの剥離又は残存を選択できる。
Furthermore, whether the wafer mark 42 is illuminated with exposure light and the wafer mark resist is peeled off, or whether the wafer mark 42 is not illuminated with exposure light and the wafer mark resist is left as an afterimage is the user's next choice. Due to. That is, the user places the mask 1 at a position conjugate to the wafer mark 42.
Whether the wafer mark should be removed or left can be selected by forming a chromium-free window at point e on point 1 or by attaching chromium to point e to block exposure light.

第4図には、検出手段及び信号処理手段の変形例が示さ
れている。
FIG. 4 shows a modification of the detection means and signal processing means.

第4図において、マスク11には、マスクマーク41−
1として、4つのマークA、B、C,D連続して配置さ
れており、マスクマーク41−2として、4つのマーク
a、b、c、dが連続して配置されている。尚、これら
のマークA〜D、  a〜dは、回路パターンの外側の
ダイシングライン上に配置されていれば良い。4つのマ
ークA、B。
In FIG. 4, the mask 11 has mask marks 41-
As a mask mark 41-2, four marks A, B, C, and D are consecutively arranged, and as a mask mark 41-2, four marks a, b, c, and d are consecutively arranged. Note that these marks A to D, a to d may be placed on the dicing line outside the circuit pattern. Four marks A and B.

C,Dは、各々、4つのマークa、b、c、dに対して
所定間隔離間されている。一方、ウエノ112には、ウ
ェハマーク42として、4つのマークAa、Bb、Cc
、Ddが連続して配置されている。
C and D are separated by a predetermined distance from four marks a, b, c, and d, respectively. On the other hand, there are four marks Aa, Bb, Cc on the wafer mark 42 on the wafer 112.
, Dd are arranged consecutively.

従って、マスクのマークAとマークaとにアライメント
光が照射されると、これらのマークの回折光は、ウェハ
のマークAaに移行されて回折される。その他、マーク
B・・・とマークb・・・にアライメント光が照射され
たときも、回折光は、ウエノ1のマークBb・・・に移
行される。ウニ/%上のこれらのマークA a −D 
dはそれぞれ分離することなく、連続した同一マークで
もなんら問題はない。
Therefore, when mark A and mark a on the mask are irradiated with alignment light, the diffracted light from these marks is transferred to mark Aa on the wafer and diffracted. In addition, when the alignment light is irradiated to the mark B... and the mark b..., the diffracted light is transferred to the mark Bb... of the Ueno 1. These marks A a - D on sea urchin/%
There is no problem even if d is the same continuous mark without being separated from each other.

上述したマークを利用する信号処理方法として、以下の
2つの方法がある。
There are the following two methods of signal processing using the above-mentioned marks.

第1の方法としては、第3図に図示される位相シフト機
構52を使用する方法である。すなわち、2本の入射ビ
ームの周波数をωだけシフトさせて、マスク11に照射
する方法である。この方法で検出される信号出力は周波
数差ωに相当するビート信号として検出される。これよ
り、マスク11とウェハ12との相対変位は位相の変位
としてとらえることができる(いわゆるヘテロダイン方
法の応用である。)。
A first method is to use a phase shift mechanism 52 illustrated in FIG. That is, this is a method in which the frequencies of the two incident beams are shifted by ω, and the mask 11 is irradiated. The signal output detected by this method is detected as a beat signal corresponding to the frequency difference ω. From this, the relative displacement between the mask 11 and the wafer 12 can be understood as a phase displacement (this is an application of the so-called heterodyne method).

第2の方法として、ウェハのマークAaのピッチが、マ
ークBbのピッチに対し1/4ピツチずらされている。
As a second method, the pitch of marks Aa on the wafer is shifted by 1/4 pitch from the pitch of marks Bb.

そのため、マークAaからの再回折光の回折角と、マー
クBbからの再回折光の回折角とが異なっている。その
ため、2つの再回折光が、各々独立して検出される。2
つの再回折光の差が演算されて、この差がゼロになるよ
うに、マスクとウェハとが位置合わせされる。
Therefore, the diffraction angle of the re-diffracted light from the mark Aa and the diffraction angle of the re-diffracted light from the mark Bb are different. Therefore, the two re-diffracted lights are detected independently. 2
The difference between the two re-diffracted lights is calculated, and the mask and wafer are aligned so that this difference becomes zero.

半導体装置が製造される場合、1つのウェハに対して、
複数の回路パターンが順次転写される。
When semiconductor devices are manufactured, for one wafer,
A plurality of circuit patterns are sequentially transferred.

そのため、転写される度毎に、マスクとウェハとが位置
合わせされる必要がある。そのため、ウェハ上には、多
数のアライメントマークが形成されている必要がある。
Therefore, it is necessary to align the mask and the wafer each time transfer is performed. Therefore, a large number of alignment marks must be formed on the wafer.

例えば、第4図に示されるように、第1層目の転写のと
きに、ウェハのマークAaとマークBbとが位置合わせ
に用いられ、第2層目の転写のときに、ウェハのマーク
CcとマークDdとが位置合わせに用いられる。しかし
ながら、第1層目の転写のときに、マスクのマークAと
マークaとにアライメント光が照射され、マークBとマ
ークbとにアライメント光が照射されたとする。この場
合、マークA、a、B、bの各々の±1次の回折光は、
ウェハのマークAa及びマークBbに移行される。しか
しながら、マークA、a、B、bの0次の回折光がウェ
ハのマークCc又はマークDdに移行される可能性があ
る。
For example, as shown in FIG. 4, marks Aa and Bb on the wafer are used for alignment when transferring the first layer, and marks Cc on the wafer are used when transferring the second layer. and mark Dd are used for alignment. However, when transferring the first layer, it is assumed that alignment light is irradiated to mark A and mark a of the mask, and alignment light is irradiated to mark B and mark b of the mask. In this case, the ±1st order diffracted light of each mark A, a, B, b is
It is transferred to mark Aa and mark Bb on the wafer. However, there is a possibility that the zero-order diffracted light of the marks A, a, B, and b is transferred to the mark Cc or mark Dd on the wafer.

この場合、0次の回折光は、マークCc又はマークDd
で反射されて検出器47に入射し、その結果、位置合わ
せに誤差が生起される。このような誤差の生起されない
ようにするためには、第1図に示されるように、マスク
マークの回折光がウェハに入射するときの角度θが比較
的大きく設定されるように、マスクマークの間隔2「が
比較的大きく設定されれば良い。
In this case, the 0th order diffracted light is the mark Cc or the mark Dd
, and enters the detector 47, resulting in an error in positioning. In order to prevent such errors from occurring, as shown in FIG. It is sufficient if the interval 2 is set relatively large.

また、上述した実施例においては、マスクとウェハとの
間に、ウェハマークの再回折光を検出器に案内するため
のミラーが配置されている。しかしながら、ウェハマー
クの再回折光がマスクの上方に移行された後に、検出器
に案内されるようにミラーが配置されていても良い。さ
らに、ウェハに2つのウェハマークが配置され、マスク
に1つのマスクマークが配置されていても良い。さらに
、第3図に示されるように、2つのマスクマークは、比
較的長く延出された1つの回折格子から構成されていて
も良い。
Furthermore, in the embodiment described above, a mirror is disposed between the mask and the wafer to guide re-diffracted light from the wafer mark to the detector. However, a mirror may be arranged so that the re-diffracted light of the wafer mark is guided to the detector after being transferred above the mask. Furthermore, two wafer marks may be arranged on the wafer and one mask mark may be arranged on the mask. Furthermore, as shown in FIG. 3, the two mask marks may be composed of one relatively long extended diffraction grating.

[発明の効果] 以上から、露光光とアライメント光との波長が著しく相
違する場合であっても、簡易な構造で、第1及び第2の
物体を高精度に位置合せすることができる。
[Effects of the Invention] As described above, even when the wavelengths of the exposure light and the alignment light are significantly different, the first and second objects can be aligned with high precision with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の第1の実施例に基づ(位置合せ装
置の模式図、第2図は、第1図の位置合せ装置の原理を
説明するための模式図、第3図は、この発明の第2の実
施例に基づく位置合せ装置の斜視図、第4図は、位置合
せマークの配置の変形例を示すマスクとウェハとの平面
図、第5A図は、1次元回折格子の平面図、第5B図は
、2次元回折格子の平面図、第5C図は、市松模様回折
格子の平面図、第6図は、従来の投影露光装置の模式図
、第7図は、従来の位置合せ装置の模式図である。 11・・・マスク(第1の物体)、12・・・ウェハ(
第2の物体)、13・・・投影レンズ、41−1゜41
−2・・・マスクマーク(第1のマークの2つの[1l
lil折点)  42・・・ウェハマーク(第2のマー
クの2つの回折点) 43・・・レーザ(光源)、44
−1・・・ミラー(移行手段) 、44−2・・・プリ
ズム(移行手段)、47・・・検出8(検出手段)、4
9・・・位置調整装置(位置調整手段) 、53−2・
・・プリズム(干渉手段)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第 図 第 A 図 第 B 図 第 C 図 第 図 第 図
FIG. 1 is a schematic diagram of an alignment device based on the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of the alignment device of FIG. 1, and FIG. , FIG. 4 is a plan view of a mask and a wafer showing a modification of the alignment mark arrangement, and FIG. 5A is a one-dimensional diffraction grating. FIG. 5B is a plan view of a two-dimensional diffraction grating, FIG. 5C is a plan view of a checkered diffraction grating, FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional projection exposure apparatus, and FIG. 7 is a plan view of a conventional projection exposure apparatus. It is a schematic diagram of the alignment device. 11...Mask (first object), 12... Wafer (
second object), 13...projection lens, 41-1°41
-2...Mask mark (two [1l of the first mark)
lil refraction point) 42...Wafer mark (two diffraction points of the second mark) 43...Laser (light source), 44
-1... Mirror (transfer means), 44-2... Prism (transfer means), 47... Detection 8 (detection means), 4
9...Position adjustment device (position adjustment means), 53-2.
... Prism (interference means). Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure A Figure B Figure C Figure Figure C

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1及び第2の物体が互いに対向して配置され、こ
れらの第1及び第2の物体の間に、投影レンズが介装さ
れ、 第1及び第2の物体に各々第1及び第2のマークが形成
され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置された
2つの回折点を有している、第1及び第2の物体の位置
合せ方法であって、 光源から発射されたアライメント光を第1のマークの2
つの回折点に照射して回折させ、その結果、第1のマー
クの2つの回折点から、各々、2つの所定次数の回折光
を現出させる工程と、これらの2つの所定次数の回折光
を、各々、投影レンズを介して第2のマークの2つの回
折点に移行して回折させ、その結果、第2のマークの2
つの回折点から、各々、2つの所定次数の再回折光を現
出させる工程と、 これらの2つの所定次数の再回折光を互いに干渉させて
干渉光とする工程と、 この干渉光を検出し、その結果、第1及び第2の物体の
位置ずれ情報を有する検出信号を発する工程と、 この検出信号に基づいて第1及び第2の物体の相対位置
を調整して、第1及び第2の物体を位置合せする工程と
、を具備する第1及び第2の物体の位置合せ方法。 2、第1の物体(11)から射出される第1の仮想光が
仮定され、 第1及び第2の物体(11、12)間の間隔は、第1の
仮想光が第1の物体から射出され投影レンズにより収束
されて第2の物体にフォーカスされるように設定され、 第1の物体(11)から投影レンズの反対側に所定距離
離間して位置された第1の仮想点(b)が仮定され、 第2の物体(12)から投影レンズの反対側に所定距離
離間して位置された第2の仮想点(c)が仮定され、 第1の仮想光の波長より長い波長を有し、第1の仮想点
(b)から射出される2つの第2の仮想光が仮定され、 これらの2つの第2の仮想光は、第1の仮想点(b)か
ら射出され、各々、第1のマークの2つの回折点を通過
し、投影レンズにより収束され、第2のマークの2つの
回折点を通過して、第2の仮想点(c)にフォーカスさ
れる光路を有し、第1のマークの2つの回折点から各々
現出された2つの所定次数の回折光が2つの第2の仮想
光の光路に沿って第2のマークの2つの回折点まで移行
されるように、アライメント光が第1のマークに照射さ
れる、請求項1に記載の、第1及び第2の物体の位置合
せ方法。 3、第1の物体は、投影露光装置に於けるマスクであり
、第2の物体は、ウェハであり、 前記第1の仮想光は、露光光である、請求項2に記載の
、第1及び第2の物体の位置合せ方法。 4、アライメント光は、第1の物体の第1のマークに広
い範囲で一様に照射される、請求項1に記載の、第1及
び第2の物体の位置合せ方法。 5、アライメント光が、第1のマークの2つの回折点に
選択的に照射される、請求項1に記載の、第1及び第2
の物体の位置合せ方法。 6、第1のマークは、各々回折点を有する2つのマーク
を複数組備えている、請求項1に記載の、第1及び第2
の物体の位置合せ方法。 7、第1のマークは、1次元回折格子、2次元回折格子
、及び市松模様回折格子のいずれかであり、第2のマー
クは、1次元回折格子、2次元回折格子、及び市松模様
回折格子のいずれかであり、各回折格子は、2つの回折
点を含んでいる、請求項1乃至6のいずれか1つの項に
記載の、第1及び第2の物体の位置合せ方法。 8、第1のマークは、マスクの回路パターンの外側のダ
イシングライン上に配置され且つ各々2つの回折点を有
する複数のマークを含んでおり、これらの複数のマーク
は、第2のマークの露光光に対する共役位置に対して対
象に配置されている、請求項3乃至7のいずれか1つの
項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ方法。 9、アライメント光の照射工程は、互いに周波数の異な
る2つのアライメント光ビームを照射する工程を有し、 干渉光の検出工程は、干渉光を検出してビート信号とし
ての検出信号を発する工程を有している、請求項1乃至
8のいずれか1つの項に記載の、第1及び第2の物体の
位置合せ方法。 10、アライメント光は、投影レンズの入射瞳に入射さ
せる球面波である、請求項1乃至9のいずれか1つの項
に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ方法。 11.2つの所定次数の再回折光は、一旦平行とされた
後に干渉させられる、請求項1乃至10のいずれか1つ
の項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ方法。 12、第1のマークの2つの回折点で現出された2つの
所定次数の回折光は、±1次の回折光である、請求項1
乃至11のいずれか1つの項に記載の、第1及び第2の
物体の位置合せ方法。 13、第1のマークの2つの回折点で現出された2つの
0次の回折光が投影レンズを通過した後第2のマークに
入射しないように、これらの0次の回折光が第2のマー
クに入射する角度、及び第1のマークの2つの回折点の
間の間隔が設定されている、請求項1乃至12のいずれ
か1つの項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ方
法。 14、第2のマークの2つの回折点で現出された2つの
所定次数の再回折光は、±1次の回折光である、請求項
1乃至13のいずれか1つの項に記載の、第1及び第2
の物体の位置合せ方法。 15、第1及び第2の物体が互いに対向して配置され、
これらの第1及び第2の物体の間に、投影レンズが介装
され、 第1及び第2の物体に各々第1及び第2のマークが形成
され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置された
2つの回折点を有している、第1及び第2の物体の位置
合せ装置であって、 アライメント光を発射し、第1のマークの2つの回折点
にこのアライメント光を照射して回折させ、その結果、
第1のマークの2つの回折点から、各々、2つの所定次
数の回折光を現出させる光源と、 これらの2つの所定次数の回折光を、各々、投影レンズ
を介して第2のマークの2つの回折点に移行して回折さ
せ、その結果、第2のマークの2つの回折点から、各々
、2つの所定次数の再回折光を現出させる移行手段と、 これらの2つの所定次数の再回折光を互いに干渉させて
干渉光とする干渉手段と、 この干渉光を検出して、第1及び第2の物体の位置ずれ
情報を有する検出信号を発する検出手段と、 この検出信号に基づいて第1及び第2の物体の相対位置
を調整して、第1及び第2の物体を位置合せする位置調
整手段と、を具備する第1及び第2の物体の位置合せ装
置。 16、第1の物体(11)から射出される第1の仮想光
が仮定され、 第1及び第2の物体(11、12)間の間隔は、第1の
仮想光が第1の物体から射出され投影レンズにより収束
されて第2の物体にフォーカスされるように設定され、 第1の物体(11)から投影レンズの反対側に所定距離
離間して位置された第1の仮想点(b)が仮定され、 第2の物体(12)から投影レンズの反対側に所定距離
離間して位置された第2の仮想点(c)が仮定され、 第1の仮想光の波長より長い波長を有し、第1の仮想点
(b)から射出される2つの第2の仮想光が仮定され、 これらの2つの第2の仮想光は、第1の仮想点(b)か
ら射出され、各々、第1のマークの2つの回折点を通過
し、投影レンズにより収束され、第2のマークの2つの
回折点を通過して、第2の仮想点(c)にフォーカスさ
れる光路を有し、第1のマークの2つの回折点から各々
現出された2つの所定次数の回折光が2つの第2の仮想
光の光路に沿って第2のマークの2つの回折点まで移行
されるように、アライメント光が第1のマークに照射さ
れる、請求項15に記載の、第1及び第2の物体の位置
合せ装置。 17、第1の物体は、投影露光装置に於けるマスクであ
り、第2の物体は、ウェハであり、前記第1の仮想光は
、露光光である、請求項16に記載の、第1及び第2の
物体の位置合せ装置。 18、アライメント光は、第1の物体の第1のマークに
広い範囲で一様に照射される、請求項15に記載の、第
1及び第2の物体の位置合せ装置。 19、アライメント光が、第1のマークの2つの回折点
に選択的に照射される、請求項15に記載の、第1及び
第2の物体の位置合せ装置。 20、第1のマークは、各々回折点を有する2つのマー
クを複数組備えている、請求項15に記載の、第1及び
第2の物体の位置合せ装置。 21、第1のマークは、1次元回折格子、2次元回折格
子、及び市松模様回折格子のいずれかであり、第2のマ
ークは、1次元回折格子、2次元回折格子、及び市松模
様回折格子のいずれかであり、各回折格子は、2つの回
折点を含んでいる、請求項15乃至20のいずれか1つ
の項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ装置。 22、第1のマークは、マスクの回路パターンの外側の
ダイシングライン上に配置され且つ各々2つの回折点を
有する複数のマークを含んでおり、これらの複数のマー
クは、第2のマークの露光光に対する共役位置に対して
対象に配置されている、請求項17乃至21のいずれか
1つの項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ装置
。 23、互いに周波数の異なる2つのアライメント光ビー
ムを照射する手段が具備され、 干渉光の検出手段は、干渉光を検出してビート信号とし
ての検出信号を発する手段を有している、請求項15乃
至22のいずれか1つの項に記載の、第1及び第2の物
体の位置合せ装置。 24、アライメント光は、投影レンズの入射瞳に入射さ
せる球面波である、請求項15乃至23のいずれか1つ
の項に記載の、第1及び第2の物体の位置合せ装置。 25、2つの所定次数の再回折光を一旦平行とした後に
干渉させる手段が具備された、請求項15乃至24のい
ずれか1つの項に記載の、第1及び第2の物体の位置合
せ装置。 26、第1のマークで現出された2つの所定次数の回折
光は、±1次の回折光である、請求項15乃至25のい
ずれか1つの項に記載の、第1及び第2の物体の位置合
せ装置。 27、第1のマークで現出された2つの0次の回折光が
投影レンズを通過した後第2のマークに入射しないよう
に、これらの0次の回折光が第2のマークに入射する角
度、及び第1のマークの2つの回折点の間の間隔が設定
されている、請求項15乃至26のいずれか1つの項に
記載の、第1及び第2の物体の位置合せ装置。 28、第2のマークで現出された2つの所定次数の再回
折光は、±1次の回折光である、請求項15乃至27の
いずれか1つの項に記載の、第1及び第2の物体の位置
合せ装置。
[Claims] 1. A first and a second object are arranged opposite to each other, a projection lens is interposed between the first and second objects, and the first and second objects A method for aligning first and second objects, wherein first and second marks are respectively formed on the object, and each mark has two diffraction points spaced apart from each other by a predetermined distance. , the alignment light emitted from the light source to the first mark 2
a step of irradiating and diffracting two diffraction points on the first mark, and as a result, two predetermined orders of diffracted light appear from each of the two diffraction points of the first mark; , respectively, are transferred to the two diffraction points of the second mark through the projection lens and diffracted, so that the two diffraction points of the second mark
A step of causing two re-diffracted lights of predetermined orders to appear from each of the two diffraction points, a step of making these two re-diffracted lights of predetermined orders interfere with each other to form interference light, and detecting the interference light. As a result, a step of emitting a detection signal having positional deviation information of the first and second objects, and adjusting the relative positions of the first and second objects based on the detection signals, A method for aligning first and second objects, comprising: aligning the objects. 2. It is assumed that the first virtual light is emitted from the first object (11), and the distance between the first and second objects (11, 12) is such that the first virtual light is emitted from the first object. A first virtual point (b) is set to be emitted and converged by a projection lens to be focused on a second object, and is located at a predetermined distance from the first object (11) on the opposite side of the projection lens. ) is assumed, and a second virtual point (c) located at a predetermined distance from the second object (12) on the opposite side of the projection lens is assumed, and has a wavelength longer than the wavelength of the first virtual light. It is assumed that two second virtual rays are emitted from the first virtual point (b), and these two second virtual rays are emitted from the first virtual point (b), and each , has an optical path that passes through two diffraction points of the first mark, is converged by a projection lens, passes through two diffraction points of the second mark, and is focused on a second virtual point (c). , so that the two diffracted lights of predetermined orders emerging from the two diffraction points of the first mark are transferred along the optical paths of the two second virtual lights to the two diffraction points of the second mark. 2. The method for aligning first and second objects according to claim 1, wherein the first mark is irradiated with alignment light. 3. The first object according to claim 2, wherein the first object is a mask in a projection exposure apparatus, the second object is a wafer, and the first virtual light is exposure light. and a method for aligning a second object. 4. The method of aligning the first and second objects according to claim 1, wherein the alignment light is uniformly irradiated over a wide range to the first mark of the first object. 5. The first and second marks according to claim 1, wherein the alignment light is selectively irradiated to two diffraction points of the first mark.
How to align objects. 6. The first and second marks according to claim 1, wherein the first mark includes a plurality of sets of two marks each having a diffraction point.
How to align objects. 7. The first mark is a one-dimensional diffraction grating, a two-dimensional diffraction grating, or a checkered diffraction grating, and the second mark is a one-dimensional diffraction grating, a two-dimensional diffraction grating, or a checkered diffraction grating. 7. A method for aligning first and second objects according to any one of claims 1 to 6, wherein each diffraction grating includes two diffraction points. 8. The first mark includes a plurality of marks arranged on the dicing line outside the circuit pattern of the mask and each having two diffraction points, and these marks are arranged on the dicing line outside the circuit pattern of the mask, and these marks 8. The method of aligning the first and second objects according to claim 3, wherein the first and second objects are arranged symmetrically with respect to a conjugate position with respect to the light. 9. The alignment light irradiation step includes a step of irradiating two alignment light beams with different frequencies, and the interference light detection step includes a step of detecting the interference light and emitting a detection signal as a beat signal. A method for aligning first and second objects according to any one of claims 1 to 8. 10. The method for aligning the first and second objects according to any one of claims 1 to 9, wherein the alignment light is a spherical wave that is incident on the entrance pupil of the projection lens. 11. The method for aligning the first and second objects according to any one of claims 1 to 10, wherein the two re-diffracted lights of predetermined orders are once made parallel and then made to interfere. 12. Claim 1, wherein the two predetermined order diffracted lights appearing at the two diffraction points of the first mark are ±1st order diffracted lights.
12. The method for aligning first and second objects according to any one of items 11 to 11. 13. In order to prevent the two 0th order diffracted lights appearing at the two diffraction points of the first mark from entering the second mark after passing through the projection lens, these 0th order diffracted lights are of the first and second objects according to any one of claims 1 to 12, wherein the angle of incidence on the mark and the interval between the two diffraction points of the first mark are set. Alignment method. 14. According to any one of claims 1 to 13, the two re-diffracted lights of the two predetermined orders appearing at the two diffraction points of the second mark are diffracted lights of the ±1st order. 1st and 2nd
How to align objects. 15. the first and second objects are arranged opposite to each other;
A projection lens is interposed between the first and second objects, and first and second marks are formed on the first and second objects, respectively, and each mark is spaced apart from each other by a predetermined distance. A first and second object alignment device having two diffraction points arranged, the device emitting alignment light and irradiating the two diffraction points of the first mark with the alignment light; as a result,
A light source that emits two predetermined orders of diffracted light from two diffraction points of the first mark; a transition means for transferring and diffracting light to two diffraction points, so that re-diffracted light of two predetermined orders appears from the two diffraction points of the second mark, respectively; an interfering means for causing the re-diffracted lights to interfere with each other to produce interference light; a detection means for detecting the interference light and emitting a detection signal having positional deviation information of the first and second objects; and based on the detection signal. a position adjustment device for aligning the first and second objects by adjusting the relative positions of the first and second objects. 16. It is assumed that the first virtual light is emitted from the first object (11), and the distance between the first and second objects (11, 12) is such that the first virtual light is emitted from the first object. A first virtual point (b) is set to be emitted and converged by a projection lens to be focused on a second object, and is located at a predetermined distance from the first object (11) on the opposite side of the projection lens. ) is assumed, and a second virtual point (c) located at a predetermined distance from the second object (12) on the opposite side of the projection lens is assumed, and has a wavelength longer than the wavelength of the first virtual light. It is assumed that two second virtual rays are emitted from the first virtual point (b), and these two second virtual rays are emitted from the first virtual point (b), and each , has an optical path that passes through two diffraction points of the first mark, is converged by a projection lens, passes through two diffraction points of the second mark, and is focused on a second virtual point (c). , so that the two diffracted lights of predetermined orders emerging from the two diffraction points of the first mark are transferred along the optical paths of the two second virtual lights to the two diffraction points of the second mark. 16. The apparatus for aligning first and second objects according to claim 15, wherein the first mark is irradiated with alignment light. 17. The first object according to claim 16, wherein the first object is a mask in a projection exposure apparatus, the second object is a wafer, and the first virtual light is exposure light. and a second object alignment device. 18. The apparatus for aligning the first and second objects according to claim 15, wherein the alignment light is uniformly irradiated over a wide range to the first mark of the first object. 19. The apparatus for aligning the first and second objects according to claim 15, wherein the alignment light is selectively irradiated to two diffraction points of the first mark. 20. The first and second object alignment apparatus according to claim 15, wherein the first mark includes a plurality of sets of two marks each having a diffraction point. 21. The first mark is one of a one-dimensional diffraction grating, a two-dimensional diffraction grating, and a checkered diffraction grating, and the second mark is one of a one-dimensional diffraction grating, a two-dimensional diffraction grating, and a checkered diffraction grating. 21. A device for aligning first and second objects according to any one of claims 15 to 20, wherein each diffraction grating includes two diffraction points. 22. The first mark includes a plurality of marks arranged on the dicing line outside the circuit pattern of the mask and each having two diffraction points, and these plural marks are arranged on the dicing line outside the circuit pattern of the mask, and these marks are 22. A device for aligning first and second objects according to any one of claims 17 to 21, wherein the first and second objects are arranged symmetrically with respect to a conjugate position with respect to the light. 23. Means for irradiating two alignment light beams having mutually different frequencies is provided, and the interference light detection means has means for detecting the interference light and emitting a detection signal as a beat signal. Claim 15. 23. The apparatus for aligning first and second objects according to any one of items 22 to 22. 24. The apparatus for aligning the first and second objects according to any one of claims 15 to 23, wherein the alignment light is a spherical wave incident on the entrance pupil of the projection lens. 25. The apparatus for aligning the first and second objects according to any one of claims 15 to 24, further comprising means for making two re-diffracted lights of predetermined orders parallel and then interfering with each other. . 26. The first and second diffracted lights according to any one of claims 15 to 25, wherein the two predetermined orders of diffracted light appearing at the first mark are ±1st order diffracted lights. Object alignment device. 27. These zero-order diffracted lights enter the second mark so that the two zero-order diffracted lights appearing at the first mark do not enter the second mark after passing through the projection lens. 27. Alignment device for first and second objects according to any one of claims 15 to 26, wherein the angle and the spacing between the two diffraction points of the first mark are set. 28. The first and second re-diffracted lights according to any one of claims 15 to 27, wherein the two predetermined orders of re-diffracted light that appear at the second mark are ±1st-order diffracted lights. object alignment device.
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